纳米颗粒如何助力癌症研究？

本文中，小编盘点了多篇科学家们发表的重要研究成果，让我们一起看看纳米颗粒如何助力科学家们在癌症领域的研究，分享给大家！

图片来源：University of Queensland

【1】Nat Cell Biol： 纳米颗粒能够用于治疗耐受性淋巴癌

doi：10.1038/s41556-020-0507-y

根据最近在Nature Cell Biology杂志上发表的一篇论文，来自UConn的研究者们发现一种常用的化疗药物可能被重新用于治疗复发性或耐药性白血病。癌症治疗的最大问题之一是癌细胞会产生对抗治疗的抵抗力。15至20％的儿童和多达三分之二的成人白血病患者会出现复发情况。复发后成年患者的五年生存率不到30％。对于儿童，复发后的五年生存率约为三分之二。当复发后，化学疗法无法改善这些患者的预后，因此迫切需要开发一种可以更有效地靶向耐药细胞的疗法。

Wnt-β-catenin和PI3K-Akt是两种不同的细胞信号通路，它们在干细胞调节和肿瘤再生中起关键作用。 Wnt-β-catenin和PI3K-Akt途径的协同激活可驱动细胞自我更新，从而导致癌症复发。

【2】PNAS：纳米颗粒刺激免疫系统，帮助它攻击肿瘤

doi：10.1073/pnas.2001569117

抑制免疫系统，所以这些类型的治疗并不适用于所有的病人。麻省理工学院的工程师们现在想出了一种方法来提高一种癌症免疫疗法的效果。他们表明，如果用现有的检查点抑制剂和新的纳米颗粒来治疗小鼠，进一步刺激免疫系统，这种疗法就会比单独使用检查点抑制剂更有效。研究人员说，这种方法可以使癌症免疫疗法让更大比例的患者受益。

"这些疗法在一小部分病人身上非常有效，而在其他病人身上则完全不起作用。目前还不能完全理解为什么会有这种差异，"该新研究的第一作者Colin Buss博士说道。麻省理工学院的研究小组设计了一种方法来包装和传递小段的DNA，增强对肿瘤的免疫反应，产生协同效应，使检查点抑制剂更有效。在对老鼠的研究中，他们发现双重治疗可以阻止肿瘤的生长，在某些情况下，还可以阻止身体其他部位肿瘤的生长。

【3】Sci Adv：新型金纳米颗粒或有望检测癌细胞所释放的特殊信号

doi：10.1126/sciadv.aax3223

近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上的研究报告中，来自昆士兰大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新型血液检测手段，其能利用金纳米颗粒来检测癌症，这种新方法能识别癌细胞所释放的特殊信号，有望帮助进行癌症的早期诊断及疗法的开发。基于这种新方法，研究人员就能检测并监测患者血液中的胞外囊泡（EVs），同时研究者还能通过快速确定疗法的进展情况来帮助开发更有效且个体化的癌症策略；研究者Jing Wang表示，EVs是血液中新一代潜在的生物标志物，其是健康细胞和癌细胞不断持续释放的纳米颗粒，能实现细胞间的通讯。

EVs就好像小气泡一样，能帮助运输“货物”，比如DNA、蛋白质和其它分子等，这些“货物”能揭示细胞内的很多事件；同时癌细胞也能利用EVs纳米颗粒来控制其周围的细胞，同时抑制并操控宿主的免疫系统，研究者所开发的新技术能对黑色素瘤患者机体的血液样本进行检测，同时还能对癌症衍生的EVs进行检测，并在疗法期间和疗法后追踪患者体内所发生的改变。

【4】Nat Mater：打破常规！揭示纳米颗粒进入肿瘤的新机制！

doi：10.1038/s41563-019-0566-2

来自多伦多大学的研究人员发现，决定哪些纳米颗粒进入实体肿瘤的是主动过程，而不是被动过程，这一发现颠覆了之前在癌症纳米医学领域的想法，并为更有效的纳米治疗指明了方向，相关研究成果于近日发表在Nature Materials杂志上。

癌症纳米医学的主流理论是，纳米颗粒主要通过内皮细胞之间的微小缝隙被动地扩散到肿瘤中。内皮细胞排列在血管内壁上，为肿瘤的生长提供支持。研究人员之前的研究表明，只有不到1%的纳米颗粒药物能够达到它们的肿瘤靶点。在目前的研究中，研究小组发现，在能够穿透肿瘤的纳米颗粒中，超过95%的颗粒能够穿过内皮细胞，而不是在这些细胞之间的缝隙中。

【5】Science子刊：受体靶向纳米颗粒治疗原发性和转移性乳腺癌

doi：10.1126/sciadv.aax3931

由于许多纳米载体和靶向分子会与细胞、细胞外和血管内成分呈非特异性结合，因此开发有效的肿瘤细胞靶向纳米药物制剂具有相当大的挑战性。

近日来自马里兰大学医学院等单位的研究人员开发了一种治疗性纳米颗粒治疗平台，该方法可以平衡细胞表面受体特异性结合亲和力，同时保持与血液和肿瘤组织成分(称为"DART"纳米颗粒)的最小相互作用，从而改善血液循环时间、生物分布和肿瘤细胞特异性摄取。

图片来源：Science Advances

【6】Science子刊：双靶向的肿瘤选择性纳米颗粒递送免疫基因治疗癌症

doi：10.1126/sciadv.aax5032

虽然免疫治疗在对抗癌症方面有很大的希望，但由于免疫抑制肿瘤微环境和全身毒性的限制，其疗效有限，因此阻碍了癌症免疫治疗的广泛应用。为了克服这些困难，近日来自台湾国立清华大学等单位的研究人员报道了一种组合免疫治疗方法，通过使用一种高效和肿瘤选择性基因载体，提高了免疫疗法的抗癌效果并避免了全身毒性。在这项研究中，研究人员利用胸腺嘧啶功能化的树突状大分子可以激活干扰素基因(STING) -cGAS通路的现象，设计了靶向肿瘤的脂质-树突状-磷酸钙(TT-LDCP)纳米颗粒(NPs)，不仅增强了基因的传递能力，而且具有免疫辅助功能。

TT-LDCP NPs可以将针对免疫检查点配体PD-L1的siRNA和编码细胞因子IL-2的质粒DNA递送至肝细胞癌(HCC)，增加了肿瘤浸润和CD8+ T细胞的活化，增强了癌症疫苗免疫治疗的疗效，从而显着抑制了HCC的进展。

【7】Nano Lett：利用可电离的脂质纳米颗粒递送mRNA可降低CAR-T细胞疗法的毒副作用

doi：10.1021/acs.nanolett.9b04246

在一项新的研究中，来自美国宾夕法尼亚大学的研究人员发现一种对T细胞毒性更小的新工程技术可以通过一种不同的机制来改变它们识别癌症的方式。利用使用这种机制的T细胞进行治疗可能给患者带来更少的副作用。相关研究结果发表在Nano Letters期刊上。

这种新工程技术涉及利用基于脂质的纳米颗粒跨过T细胞的细胞膜来递送信使RNA（mRNA），而不是使用经过基因修饰的病毒来重写T细胞的DNA。使用前一种方法将是更可取的，这是因为它只会暂时改变患者的免疫系统，但是目前让mRNA穿过细胞膜的标准方法（即电穿孔）可能会产生太大毒性，以致无法从患者体内获得所需数量的T细胞。

【8】Science子刊：利用合成mRNA纳米颗粒恢复p53，可让缺乏p53的癌症对mTOR抑制剂敏感

doi：10.1126/scitranslmed.aaw1565

在一项新的研究中，利用纳米技术的进步，来自美国布莱根妇女医院、中国浙江大学和杭州师范大学等研究机构的研究人员发现恢复p53不仅会延迟缺乏p53的肝癌细胞和肺癌细胞的生长，而且还可能让肿瘤对称为mTOR抑制剂的癌症药物变得更敏感。相关研究结果近期发表在Science Translational Medicine期刊上。

在临床前实验中，这些研究人员使用合成的mRNA纳米颗粒恢复了p53，使得肺癌细胞和肝癌细胞对现有的癌症药物敏感。肿瘤抑制基因p53，也被称为基因组的守护者，在预防癌症中起着至关重要的作用。由于它的强大作用，它是癌症中最常见的受到破坏的基因之一；科学家们长期以来一直在寻找一种方法来恢复诸如p53之类的肿瘤抑制基因的活性。最近，人们的注意力转向了布莱根妇女医院开发的一种方法，即使用纳米技术来递送合成信使RNA（mRNA）。利用纳米技术的进步，这些研究人员发现，恢复p53不仅会延迟缺乏p53的肝癌细胞和肺癌细胞的生长，而且还可能让肿瘤对mTOR抑制剂变得更敏感。

【9】ACS Nano：中国科学家开发出新型纳米颗粒疗法 有望靶向作用淋巴结转移从而高效杀灭癌细胞

doi：10.1021/acsnano.9b03472

近日，来自中国华南理工大学等机构的科学家们通过研究发现，纳米颗粒疗法或能有效靶向作用癌症的淋巴结转移，相关研究结果刊登在国际杂志ACS Nano上。癌症转移，即癌细胞从原发性肿瘤位点脱离从而在机体其它部位形成肿瘤的过程，其会使得很多癌症患者的病情发生恶化；而淋巴结作为遍布机体全身免疫系统的腺体，其常常会成为癌细胞在机体中“旅行”的第一个目的地，这项研究中，研究人员通过研究开发了一种新策略能够靶向作用淋巴结中的癌症转移，从而在癌细胞在机体别的位点形成肿瘤之前促进其破坏。

当一个人被诊断为癌症后，其首先会进行淋巴结的活组织检查来确定是否癌症已经开始发生扩散，然而外科手术操作会给患者带来疼痛、感染及其它问题；有研究表明，癌细胞会通过淋巴管从肿瘤部位迁移到特殊的淋巴结位点，淋巴管会携带免疫细胞和体液而并非血液；因此一种能够注射到血液中的疗法就能够进入肿瘤，随后通过淋巴管来治疗癌症。

【10】Ang Chem Int Ed：科学家开发出新型纳米颗粒 有望通过抑制肿瘤细胞受体分子来抑制癌症进展

doi：10.1002/anie.201904860

HER2阳性乳腺癌是一种特殊的恶性转移性癌症，近日，一项刊登在国际杂志Angewandte Chemie International Edition上的研究报告中，来自中国南京大学的科学家们通过研究开发了一种特殊的纳米颗粒，其或能通过结合HER2受体分子来有效治疗HER2阳性乳腺癌，这种新型纳米颗粒与HER2的选择性结合或能明显抑制乳腺癌细胞的繁殖。

乳腺癌是女性群体中最为常见的癌症类型，同时其也是引发癌症患者死亡的主要原因，大约20%-30%的乳腺癌患者主要包括治疗预后较差的HER2阳性乳腺癌患者，HER2是人表皮生长因子受体2，其是一种能够识别并结合特殊生长因子的蛋白，HER2能够跨越细胞膜，其中一部分会伸入到细胞内部，而另一部分则会展现在细胞表面。只要生长因子能够停靠到“码头”位置，HER2的胞外部分就会结合到携带相关HER的二聚体上，比如HER1或HER3，这就会诱发细胞内多级的信号级联反应，通常包括一系列细胞过程，比如细胞分裂、细胞转移、供给肿瘤的血管发生等。（生物谷Bioon.com）

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